Pencemaran plastik merupakan masalah lingkungan global yang semakin meningkat, dengan mikroplastik dan nanoplastik (NP) kini tersebar luas di berbagai ekosistem. Secara khusus, NP menarik perhatian karena ukurannya yang sangat kecil serta kemampuannya menembus sistem biologis pada tingkat seluler dan molekuler. Partikel NP terutama terbentuk melalui proses degradasi plastik berukuran lebih besar akibat faktor lingkungan seperti radiasi UV, tekanan mekanik, dan degradasi kimia. Partikel ini telah terdeteksi di air, tanah, bahkan debu atmosfer, sehingga menimbulkan kekhawatiran serius terhadap dampaknya bagi satwa liar maupun kesehatan manusia.
Karena ukurannya yang berskala nano, NP dapat masuk ke dalam tubuh melalui ingesti, inhalasi, atau kontak kulit. Setelah terserap, partikel ini mampu menembus barier biologis seperti lapisan usus dan sawar darah搊tak, sehingga memungkinkan distribusi sistemik dan akumulasi pada organ-organ penting. Penelitian menunjukkan bahwa NP dapat terakumulasi di hati, ginjal, dan organ reproduksi, tempat mereka berpotensi mengganggu fungsi fisiologis normal. Kesehatan reproduksi jantan sangat rentan karena tingginya sensitivitas jaringan testis terhadap stres oksidatif dan peradangan.
Pada tingkat seluler, NP dapat masuk ke dalam sel melalui endositosis suatu proses ketika nanopartikel ditelan oleh membran sel dan kemudian dibungkus dalam vesikel yang disebut endosom. Endosom ini kemudian bergabung dengan lisosom, tempat nanopartikel dapat mengalami degradasi parsial atau dilepaskan ke sitoplasma, yang berpotensi menimbulkan efek sitotoksik. Kehadiran NP polistirena di dalam sitoplasma telah dikaitkan dengan gangguan homeostasis sel, induksi stres oksidatif, peradangan, serta gangguan pada jalur metabolisme penting. Salah satu mekanisme utama toksisitas NP adalah induksi stres oksidatif, yaitu kondisi ketidakseimbangan antara produksi radikal bebas dan kapasitas sistem antioksidan untuk menetralkannya. radikal bebas seperti radikal superoksida dan hidrogen peroksida merupakan produk normal metabolisme sel, tetapi dalam jumlah berlebih dapat merusak lipid, protein, dan DNA, yang berujung pada disfungsi dan kematian sel.
Tubuh memiliki enzim antioksidan untuk mengendalikan stres oksidatif. Antioksidan mampu mengubah radikal bebas menjadi senyawa yang tida berbahaya. Namun, paparan NP dapat melemahkan sistem pertahanan ini dan meningkatkan kerentanan terhadap kerusakan oksidatif. Selain gangguan biokimia, NP juga menimbulkan perubahan struktural pada sistem reproduksi jantan, khususnya testis. Lingkungan testis sangat khusus untuk proses spermatogenesis transformasi spermatogonia menjadi spermatozoa matang di dalam tubulus seminiferus. Gangguan dalam proses ini dapat berdampak serius terhadap fertilitas. Analisis histologis menunjukkan bahwa paparan NP mengurangi diameter dan ketebalan epitel tubulus seminiferus, terutama pada dosis tinggi, serta menurunkan jumlah spermatosit dan spermatid. Gangguan ini kemungkinan besar dipicu oleh stres oksidatif yang memicu kematian sel germinal dan merusak mikro-lingkungan testis.
Lebih jauh, NP dapat mengubah muatan permukaan membran sel, sehingga meningkatkan afinitasnya terhadap radikal bebas dan memicu respon imun, termasuk aktivasi fagosit serta sistem imun bawaan. Kombinasi antara stres oksidatif dan gangguan autophagy memperburuk apoptosis sel testis dan meningkatkan toksisitas pada organ reproduksi. Meskipun semakin banyak bukti yang menunjukkan dampak buruk NP terhadap kesehatan reproduksi, masih terdapat kesenjangan pengetahuan yang signifikan terkait pengaruhnya pada aktivitas enzim antioksidan dan histopatologi testis. Memahami bagaimana nanopartikel ini memengaruhi fertilitas jantan baik pada tingkat biokimia maupun histologis sangat penting untuk menilai konsekuensi jangka panjang paparan NP, karena dampak jangka panjang dapat menyebabkan penurunan kadar antioksidanserta perubahan pada histologi testis, yang ditandai dengan berkurangnya ukuran tubulus seminiferus dan menurunnya jumlah sel spermatogenik. Selain itu, percobaan molecular docking juga mengungkapkan bahwa monomer polistirena memiliki afinitas ikatan terbaik terhadap enzim katalase dibandingkan dengan enzim superoksida dismutase. Temuan ini menunjukkan bahwa paparan NP dapat mengganggu spermatogenesis dan berkontribusi terhadap toksisitas reproduksi yang berkaitan dengan stres oksidatif.
